一种微纳米气泡制备装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种微纳米气泡制备装置，包括依次连接的加气装置、螺旋切割器、出水腔和旋转动力机构；所述加气装置分别设有进水端和中心加气管，所述中心加气管另一端连通至所述加气装置的中心并设有出气口；所述螺旋切割器内设有芯轴，所述芯轴一端设有导水锥，所述芯轴上设有若干螺旋切割叶片；所述出水腔一侧设有出水口，所述旋转动力机构包括电机、联轴器和动力输出轴，所述出水腔上设有第二轴承，所述动力输出轴一端通过第一轴承连接所述芯轴，另一端通过第二轴承连接所述联轴器，所述电机通过所述联轴器驱动所述动力输出轴。本实用新型专利技术结构简单，耗能少，成本低，可大量产生微纳米气泡。微纳米气泡。微纳米气泡。

【技术实现步骤摘要】
一种微纳米气泡制备装置


[0001]本技术涉及气泡制备装置
，具体涉及一种微纳米气泡制备装置。

技术介绍

[0002]微纳米气泡是指气泡发生时直径在10微米左右到数百纳米之间的气泡，这种气泡是介于微米气泡和纳米气泡之间，具有常规气泡所不具备的物理与化学特性，如：高内压、高表面能、高界面活性等。气泡的微细化是化学工业中促进物质移动，增进化学反应速度的关键技术，但在当时尚未出现能够应用于化工领域的成熟的微纳米气泡发生技术和手段。
[0003]微纳米气泡发生技术是20世纪90年代后期产生的，21世纪初在日本得到了蓬勃的发展，其制造方法包括旋回剪切、加压溶解、电化学、微孔加压、混合射流等方式，均可在一定条件下产生微纳米级的气泡。目前比较实用的方法是旋回剪切法。
[0004]但现有的微纳米气泡产生装置普遍存在配备零件多、要求氧气供应量大、产能低、不适合大规模工业化生产，在成本方面也不够理想。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是提供一种微纳米气泡制备装置，结构简单，耗能少，成本低，可大量产生微纳米气泡。
[0006]为了解决上述技术问题，本技术提供了一种微纳米气泡制备装置，包括依次连接的加气装置、螺旋切割器、出水腔和旋转动力机构；
[0007]所述加气装置分别设有进水端和中心加气管，所述中心加气管一端设有加气口，所述加气口设置在所述加气装置外部，所述中心加气管另一端连通至所述加气装置的内部中心并设有出气口；
[0008]所述螺旋切割器内设有芯轴，所述芯轴一端设有导水锥，所述导水锥对接所述出气口，所述螺旋切割器与所述出水腔连接处设有第一轴承，所述芯轴另一端连接所述第一轴承，所述芯轴上设有若干螺旋切割叶片；
[0009]所述出水腔一侧设有出水口，所述旋转动力机构包括电机、联轴器和动力输出轴，所述出水腔上设有第二轴承，所述动力输出轴设在所述出水腔内部，且所述动力输出轴一端通过所述第一轴承连接所述芯轴，另一端通过所述第二轴承连接所述联轴器，所述电机通过所述联轴器驱动所述动力输出轴。
[0010]优选的，所述出气口的中心线与所述导水锥的轴心线同轴度小于0.1mm。
[0011]优选的，所述螺旋切割叶片沿所述芯轴长度方向形成螺旋形，且相邻两个所述螺旋切割叶片之间错开一定距离，所述距离由加气装置向出水腔方向逐渐减小。
[0012]优选的，所述螺旋切割叶片的厚度为0.08mm，所述螺旋切割叶片的外径与所述螺旋切割器内墙的间隙为0.2mm。
[0013]优选的，所述导水锥、所述芯轴、所述动力输出轴、所述联轴器和所述电机依次同轴连接。
[0014]优选的，所述动力输出轴与所述芯轴通过花键或半圆键连接所述动力输出轴与所述联轴器通过连接轴连接，所述连接轴穿设在所述第二轴承内，所述连接轴两端与所述第二轴承接触处套设有安装环。
[0015]优选的，所述第二轴承采用食品级深沟棍子轴承，所述第二轴承的轴承盖与所述出水腔之间设有O型密封圈。
[0016]优选的，所述连接轴与所述第二轴承的轴承盖之间还设有唇型密封圈。
[0017]优选的，所述第一轴承和所述第二轴承的外圈上均设置有压垫圈，所述压垫圈通过锁紧螺母压紧。
[0018]优选的，所述电机采用交流电机，所述联轴器采用弹性联轴器。
[0019]本技术的有益效果：本装置通过旋转动力机构带动的螺旋切割器切割片旋转，将气体大分子团切割为纳米量级的小分子团物质，几乎在常温常压下将其溶于水中，气体溶解量高、气泡粒径小、稳定性好；装置通过在轴向中心加气装置中采用的加气头和出气口，根据层流流体绕流圆柱体的流体力学理论分析可知，导水锥的加气孔附近区域水的流速接近于0，氧气可以顺利散逸到水中，实现螺旋切割器切割腔均匀加气，加气法效率高，切割细化均匀；整体装置成本低，易维护，产能高，可实现大规模工业生产和应用。
附图说明
[0020]图1是本技术的整体结构示意图；
[0021]图2是本技术的旋转动力机构结构示意图；
[0022]图中标号说明：1、加气装置；11、进水端；12、中心加气管；121、加气口；122、出气口；2、螺旋切割器；21、芯轴；22、导水锥；23、螺旋切割叶片；3、出水腔；31、出水口；32、第一轴承；4、旋转动力机构；41、电机；42、联轴器；43、动力输出轴；431、连接轴；44、第二轴承；441、轴承盖；442、螺母；443、唇型密封圈；444、O型密封圈；445、安装环。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。
[0024]如图1所示，本实施例提供一种微纳米气泡制备装置，包括依次连接的加气装置1、螺旋切割器2、出水腔3和旋转动力机构4；
[0025]加气装置1分别设有进水端11和中心加气管12，中心加气管12一端设有加气口121，加气口121设置在加气装置1外部，中心加气管12另一端连通至加气装置1的内部中心并设有出气口122；
[0026]螺旋切割器2内设有芯轴21，芯轴21一端设有导水锥22，导水锥22对接出气口122，螺旋切割器2与出水腔3连接处设有第一轴承32，芯轴21另一端连接第一轴承32，芯轴21上设有若干螺旋切割叶片23；
[0027]出水腔3一侧设有出水口31，旋转动力机构4包括电机41、联轴器42和动力输出轴43，出水腔3上设有第二轴承44，动力输出轴43设在出水腔3内部，且动力输出轴43一端通过第一轴承32连接芯轴21，另一端通过第二轴承44连接联轴器42，电机41通过联轴器42驱动动力输出轴43。
[0028]装置在使用过程中，加气装置1通过加气口121连接气源，进水端11通入进水，出水腔3的出水口31连接有储水罐或灌装机，导水锥22对接出气口122，优选同轴设置；电机41通电旋转，带动螺旋切割器2内的芯轴21旋转，从而带动芯轴21旋转，进水流入加气装置1，同时气源(氧气)通过中心加气管12的加气口121加气，加气后的气水混合物进入螺旋切割器2，导水锥22将气液混合均匀，经扩散后缓慢、均匀地通过螺旋切割器3，芯轴21带动螺旋切割叶片23旋转，将气液两相流切割细化，将气体大分子团切割成微纳米量级的小分子团物质，通过较小的压力通过较小的压力(≥0.1MPa)和一定的流动场(流速≥0.5m/s)作用将其溶于水中，形成了超饱和溶解的微纳米气泡水，微纳米气泡水流出出水腔3的出水口31，制备完成。
[0029]本装置通过旋转动力机构4带动的螺旋切割器3切割片旋转，将气体大分子团切割为纳米量级的小分子团物质，几乎在常温常压下将其溶于水中，气体溶解量高、气泡粒径小、稳定性好，设备成本低，易维护，可实现大规模工业生产和应用；装置使用过程中通过把氧气螺旋切割，快速、高效地切割细化为微纳米量级的小气泡，大大提高氧气的溶解效率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微纳米气泡制备装置，其特征在于，包括依次连接的加气装置、螺旋切割器、出水腔和旋转动力机构；所述加气装置分别设有进水端和中心加气管，所述中心加气管一端设有加气口，所述加气口设置在所述加气装置外部，所述中心加气管另一端连通至所述加气装置的内部中心并设有出气口；所述螺旋切割器内设有芯轴，所述芯轴一端设有导水锥，所述导水锥对接所述出气口，所述螺旋切割器与所述出水腔连接处设有第一轴承，所述芯轴另一端连接所述第一轴承，所述芯轴上设有若干螺旋切割叶片；所述出水腔一侧设有出水口，所述旋转动力机构包括电机、联轴器和动力输出轴，所述出水腔上设有第二轴承，所述动力输出轴设在所述出水腔内部，且所述动力输出轴一端通过所述第一轴承连接所述芯轴，另一端通过所述第二轴承连接所述联轴器，所述电机通过所述联轴器驱动所述动力输出轴。2.如权利要求1所述的一种微纳米气泡制备装置，其特征在于，所述出气口的中心线与所述导水锥的轴心线同轴度小于0.1mm。3.如权利要求2所述的一种微纳米气泡制备装置，其特征在于，所述螺旋切割叶片沿所述芯轴长度方向形成螺旋形，且相邻两个所述螺旋切割叶片之间错开一定距离，所述距离由加气装置向出水腔方向逐渐减小。4.如权利要求3所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建忠，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：新型
国别省市：